公路桥梁施工中预应力技术探讨

李 锋

(河北省青县交通运输局公路管理站)

公路桥梁施工中预应力技术探讨

李 锋

(河北省青县交通运输局公路管理站)

随着国民经济的快速发展，我国的交通建设也得到了迅速的发展，公路桥梁施工技术也逐渐发展成熟，在公路桥梁施工过程中，预应力施工技术得到了广泛的应用。根据多年的施工经验，总结归纳了我国公路桥梁预应力施工过程中存在的问题。主要对我国公路桥梁施工中预应力技术应用存在的问题，并对预应力技术在公路桥梁工程中的施工质量控制以及施工管理等方面进行了简要的分析。可以为今后的公路桥梁预应力施工时作为参考。

公路桥梁;预应力技术;施工

1 预应力在公路桥梁中的应用概述

1.1 预应力的概述

预应力技术，即通过利用混凝土结构本身较高的抗压性能，在桥梁结构施工，采用预先施加应力，来弥补混凝土结构在抗拉性能上存在的不足现象，从而延迟了受拉区的混凝土开裂时间，提高了公路桥梁结构整体的实用性能、稳定性能、耐久性能。

随着现代新材料、新施工工艺、新机械设备的大力研发，预应力技术在公路桥梁施工中得到了广泛的应用。在现代公路桥工程施工中，由于采用预应力技术，很大程度上提高了桥梁的整体工作性能、延长了桥梁的跨度、延长结构的使用年限。

1.2 预应力在公路桥梁工程使用的优点

在路桥设计施工的过程中，一般采用强度等级比较高的钢材以及混凝土作为原材料。这种强度更高的材料组合，产生的预应力混凝土的构件具有更好的抗渗透性和更强的抗拉裂能力，而且还会增加钢筋混凝土结构的刚度。在很大程度上节省了混凝土以及钢材的材料，达到防止开裂的效果。即预应力技术的应用可以很大程度减轻桥梁结构的自重，提高桥梁结构的抗滑性能，提升桥梁整体结构的稳定性能，具有设计安全可靠度高、施工快捷简便等。因此，在路桥工程当中如果可以合理的运用预应力技术，就会使得路桥变的更加美观、轻巧，同时还会增加使用寿命。

2 公路桥梁施工中采用预应力技术存在的问题

2.1 张拉预应力筋超长束端的预应力不合理

在公路桥梁的预应力施工中，当浇筑大跨度的预应力连续梁时，往往在预应力筋的一段张拉应力。而现行的预应力规范指出。当跨度大于30 m的预应力桥梁，要对预应力筋两端采取对称张拉的工艺来保证预应力筋达到设计的张拉力，在活载与恒载的共同作用下，桥梁跨中所需的抵抗弯矩来建立桥梁跨中的有效预应力。多年观察研究发现，已经正常使用通车的桥梁，均有因为不合适的张拉工艺才出现的梁的裂缝现象。

2.2 管道的堵塞，影响张拉效果

在现在公路桥梁工程施工中，施工企业为了降低工程造价，往往采用一些没有专业技能的工人进行一些特殊结构的施工。在预应力的施工中，就存在大部分的施工人员不具备专业的张拉技术和施工经验，在预应力混凝土的浇筑过程中有时会出现不按照规范施工的情况，甚至还有一部分工程在混凝土浇筑完成后，没有对混凝土做好及时的养护措施或者是养护措施不合理、不规范，这样均有可能导致预应力混凝土中的钢筋预留管道出现堵塞的情况，致使不能够顺利进行预应力钢筋的张拉工作。预应力筋管道的堵塞，在很大程度上影响了正常张拉应力，影响预应力技术的施工效果。

2.3 张拉过程中，结构出现裂缝

由于预应力结构在张拉过程中，张拉力过大，从而引起了结构出现裂隙的现象，这是预应力筋张拉过程中常见的问题。研究发现，在张拉过程中出现裂缝，主要是由于温度的变化引起的较大的裂缝。此外，在预应力施工时，由于张拉施工工艺不规范，尤其是张拉力的控制不合理，这对桥梁的承载力造成了严重的影响，往往出现质量问题。通常，在预应力筋的张拉工艺中，使用预应力筋的伸长量来衡量张拉力的大小，钢筋的张拉力是主要的，一般用预应力筋的伸长量来进行校核张拉力的误差。

2.4 后张预应力结构的张拉力大小控制的问题

由于在预应力施工时，施工工艺不规范，尤其是张拉力的控制不合理，这对桥梁的承载力造成了严重的影响。通常，在预应力筋的张拉工艺中，使用预应力筋的伸长量来衡量张拉力的大小，钢筋的张拉力是主要的，一般用预应力筋的伸长量来校核张拉力的误差。通常在预应力施工工艺时，要采取1.4级的油压来计量张拉力，导致张拉力误差很大，有些甚至还没有计量标明就张拉了千斤顶。同时，还和张拉施工的人员的技术素养有关，如果张拉人员没有经过正规的培训就施工，使张拉力有很大的误差;有的甚至在工作的时候玩手机，不专心于工作;更有甚至读错表中的数据，这些均会导致张拉力与设计值有很大的偏差。

2.5 施工中添加剂使用不合理

在现代路桥工程施工中，施工单位为了缩减施工工期，一般采用加入早强剂的方法，使得混凝土结构提前达到可以预拉应力的强度。由工程经验可知，如果加入早强剂，一般在混凝土浇筑3 d以后既可以张拉预应力来提升预应力的混凝土强度。但是由于加入了早强剂，使得混凝土的弹性和强度模量增长非同步进行，强度增长比较快，但弹性模量增长很慢，所以使得较早的张拉预应力，会使得预应力的损失比较严重，混凝土结构的整体变形比较大，导致桥梁结构出现裂缝，同时降低了桥梁的承载能力。

此外，由于添加了早强剂，使得检测出的混凝土试块早期的强度等级替代实际的混凝土结构强度等级，这样默认相等同样存在着疏忽。工程试验检测表明，最后桥梁结构发生事故时，所检测的混凝土强度结构没有达到前期当场测试的强度，有些甚至会更低。

3 公路桥梁施工中预应力技术的应用

(1)预应力筋的穿梭施工工艺。预应力筋的穿梭工艺在预应力技术中是很重要很关键的一个过程。由于预应力筋的长度一般在100 m左右，并且在预应力穿梭的时候，中间要遇到多个跨中转向装置和导向槽，这样就增加了穿梭施工的难度，所以施工人员在预应力筋穿梭的时候，大多采用单根预应力筋穿梭的方法。并且在穿梭时应特别注意在全桥长的范围内每根钢丝线之间不能相互缠绕，否则就会达不到相应的要求，预应力也不能够达到设计时标准值。所以在实际预应力穿梭施工过程前，都预先将钢丝线、密封盖和锚板孔按一定顺序编上号码，防止发生错乱，然后再单根穿梭预应力筋

(2)预应力的压浆技术。预应力技术在桥梁施工之中是很关键的，它是确保桥梁整体的承载力的限制因素。为了保证预应力的合理和规范。①要保证混凝土结构压浆密实;②要保证预应力筋的张力强度准确到位，不允许有差错。一般来说，压浆工序是一道举足轻重的工序;③在结构工程模拟试验时，试验时间必须得到准确的控制，最好把试验时间控制在24 h之内。第四，压浆过程时的力度性和稳定性要控制到位。

(3)关于钢绞线的定位与数量控制。专业人员施工过程中关于钢绞线的数量和定位是很有说法的，要注意以下几个方面。①张拉端的钢绞线要与锚板垂直。②注意核对非预应力和刚预应力之间的相关性，防止发生冲突。③所有的程序必须按照工作程序的标准来。

4 公路桥梁施工中预应力技术的应用

4.1 预应力技术在公路方面的应用

在公路工程中，采用预应力施工技术主要应用在路面的施工中，且有两种预应力处理路面:单独型、连续型。单独型路面，由于膨胀缝的比较长时间间隔，而且膨胀缝隔开了路面之间的联系，需要在路面施工时，先对路面进行混凝土的浇筑，然后再对路面用预拉钢筋的处理办法，提高路面的整体性;连续型的路面，通常采用千斤顶，或是自加应力的方法来进行处理。

4.2 预应力技术在桥梁工程中的应用

在桥梁的受弯构件中，在荷载的作用下，钢筋混凝土结构需要承受较大的荷载作用。同时，随着桥梁跨度的不断增加，这就需要采用比较高强度的材料，对其结构进行有效的加固处理

针对结构的承载力较弱的部位，利用预应力加固的技术，可以很好的加强薄弱构件的承受能力，而且利用高强度材料也会改变结构整体的性能，提高了桥梁的整体质量，同时也整体提高了桥梁的使用寿命。

5 结束语

综上所述，主要对公路桥梁施工过程中，对预应力技术的应用中出现的各种问题，以及采取的相应措施做了详细的分析。尽管我国在预应力技术的应用中有一定程度的进步，但是由于预应力在施工时会遇到各种因素的制约，所以需要我们不断提高预应力技术的施工水平以及施工质量的控制，同时要积累丰富的施工经验，从而修建出更高质量和标准的桥梁，为社会的发展做出自己的贡献。

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